水專項從控源減排出發(fā)，以有效控制主要污染源和污染負荷為重點，分階段開展關鍵技術研究和工程示范，在城市水污染控制技術方面取得重大突破，形成了由城市污水深度處理與再生利用、污泥處理處置與資源化、鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水及重點工業(yè)行業(yè)污染控制、城市面源與徑流污染控制等方面關鍵技術構成的城鎮(zhèn)水污染控制綜合集成技術。本篇為城鎮(zhèn)污染控制關鍵技術之一。

近年來，在國家節(jié)能減排和積極的財政政策作用下，城鎮(zhèn)污水處理得到迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)水環(huán)境治理取得顯著成效，但伴隨而來的是城鎮(zhèn)污水處理過程產生的大量污泥還未普遍得到有效處理處置。截至 2012 年年底，污水處理廠的污泥量已突破 3 000 萬 t/a（含水率80%計），預計到 2020 年污泥產量將突破 6 000 萬 t/a。這些污泥易對地下水、土壤等造成二次污染，成為環(huán)境安全和公眾健康的威脅，影響國家節(jié)能減排戰(zhàn)略實施的積極效果。因此，作為我國城鎮(zhèn)減排的重要內容，必須對污泥處理處置采取有效措施，切實推進技術和工程措施的落實，滿足我國節(jié)能減排戰(zhàn)略實施的總體要求。

盡管我國采用了一些針對污泥處理處置各個環(huán)節(jié)的單項工藝，但由于這些工藝中的眾多核心問題至今仍未得到徹底解決，因而造成處理效果低、處理成本高且導致二次污染等問題。更為關鍵的是，至今為止尚未形成適合我國國情及地域特色的污泥處理處置技術路線，使污泥處理處置仍處于生搬硬套的狀態(tài)。因此，應對我國

污泥處理處置問題，必須突破目前的兩個瓶頸問題：①形成明確的污泥處理處置及資源化技術路線；②突破污泥處理處置的單項關鍵技術。

2、成套技術組成

 

(1)總體技術思路

隨著環(huán)境科學與技術的發(fā)展，污泥已不再僅僅被當作廢物處理，而是應從物質與能量循環(huán)的角度來平衡對待。現(xiàn)今污水處理廠的污泥處理處置應強化全過程管理，推行“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠”的污泥處理處置基本原則，形成“處置決定處理、處理滿足處置、處置適當多樣、處理適當集約”的污泥處理處置技術路線，構建技術經濟分析、環(huán)境影響分析、碳排放分析并重的污泥處理處置技術方案的綜合評價系統(tǒng)，界定污泥處理處置及資源化單元技術的應用原則和最佳適用條件，準確掌握各種污泥處理處置及資源化單元技術的工藝、設備、設計、運行、二次污染控制以及投資、運行成本等。

(2)技術路線

污泥處理處置的目標是實現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化，通過減量化、穩(wěn)定化、無害化可以避免污泥的二次污染，通過資源化可以回收和利用污泥中的能源和資源，實現(xiàn)對污泥中富含的有機質、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素的循環(huán)利用。發(fā)達城市應以資源化利用為主要目標，不發(fā)達城市和地區(qū)可以考慮以穩(wěn)定化、無害化為處理處置近期目標，同時考慮未來污泥資源化利用的可能性。污泥處理處置從技術和操作層面上分為兩個階段：第一階段是在污水處理廠廠區(qū)內采用集中方式對生污泥進行減量化、穩(wěn)定化處理，其目的是降低處理后的污泥外運可能造成的二次污染風險；第二階段是對處理后的污泥進行合理的安全處置，使污泥能達到無害化和資源化的目的。

污泥處置及資源化技術路線：在綜合考慮污泥泥質特征、地理位置、環(huán)境條件和經濟社會發(fā)展水平等因素的基礎上，因地制宜地確定污泥處置及資源化的方式。鼓勵符合標準的污泥進行土地利用，有條件的地區(qū)應積極推廣污泥建筑材料綜合利用；不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥，可采用焚燒與填埋等其他方式處置。

污泥處理技術路線：在污泥濃縮、調理和脫水等實現(xiàn)污泥減量化的常規(guī)處理工藝基礎上，按照“處置決定處理、處理滿足處置”的基本要求，根據污泥的泥質標準，選擇適宜的污泥處理技術路線。污泥泥質滿足土地利用時，鼓勵采用厭氧消化或高溫好氧發(fā)酵（堆肥）等方式處理污泥；以填埋為處置方式時，可采用高溫好氧發(fā)酵、石灰穩(wěn)定等方式處理污泥，也可添加粉煤灰和陳化垃圾對污泥進行改性；以建筑材料綜合利用為處置方式時，可采用污泥熱干化、污泥焚燒等處理方式。

在確定最終的污泥處理處置方案時，應對所選方案進行環(huán)境影響、技術經濟等方面的綜合分析。對于較大規(guī)模的污泥處理處置設施，還應對處理處置方案進行碳排放綜合評價，盡量實現(xiàn)污泥的低碳處理處置。具體應針對不同性質類別的污泥選擇處理技術路線，可參考如下典型的污泥處理處置技術方案執(zhí)行。

厭氧消化后進行土地利用：厭氧消化→脫水→自然干化（或好氧發(fā)酵）→土地利用（用于改良土壤、園林綠化、限制性農用）；脫水→厭氧消化→脫水→自然干化（或好氧發(fā)酵）→土地利用（用于改良土壤、園林綠化、限制性農用）；厭氧消化（或脫水后厭氧消化）→罐車運輸→直接注入土壤（用于改良土壤、限制性農用）。對于城鎮(zhèn)生活污水為主產生的污泥，該類方案能實現(xiàn)污泥中有機質及營養(yǎng)元素的高效利用和能量的有效回收，不需要大量物料及土地資源消耗。厭氧消化后的污泥泥質能夠達到限制性農用、園林綠化或土壤改良的標準，可優(yōu)先考慮采用。

好氧發(fā)酵后進行土地利用：脫水→高溫好氧發(fā)酵→土地利用（用于土壤改良、園林綠化、限制性農用）；脫水→高溫好氧發(fā)酵→園林綠化等分散施用。對于城鎮(zhèn)生活污水為主產生的污泥，該類方案能實現(xiàn)污泥中有機質及營養(yǎng)元素的高效利用。好氧發(fā)酵后的污泥泥質能夠達到限制性農用、園林綠化或土壤改良的標準，是較好的選擇。

工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒：脫水或深度脫水→在水泥窯、熱電廠或垃圾焚燒爐協(xié)同焚燒；脫水→石灰穩(wěn)定→在水泥窯協(xié)同焚燒利用。利用工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒污泥其本質仍屬于焚燒，但利用現(xiàn)有窯爐可降低建設投資，縮短建設周期。當污泥中的有毒有害物質含量很高且有可供利用的工業(yè)窯爐的情況下，可優(yōu)先將工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒作為污泥的階段性處理處置方案。如污泥中有毒有害物質并在較長時期內不可能降低時，應規(guī)劃獨立的干化焚燒系統(tǒng)作為永久性處置方案。

機械熱干化后進行焚燒：脫水或深度脫水→熱干化→焚燒→灰渣建材利用；脫水或深度脫水→熱干化→焚燒→灰渣填埋。干化焚燒減量化和穩(wěn)定化程度較高，占地面積較小。

當污泥中的有毒有害物質含量很高且短期不可能降低時，該方案可作為污泥處理處置可行的選擇。

石灰穩(wěn)定后進行填埋：脫水→石灰穩(wěn)定→堆置→填埋；脫水→石灰穩(wěn)定→填埋。石灰穩(wěn)定可實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無害化。用石灰穩(wěn)定后的污泥可實現(xiàn)消毒穩(wěn)定并提高污泥的含固率，處理后的污泥進行填埋可阻止污染物質進入環(huán)境，但需要大量的石灰物料消耗和土地資源的消耗，且不能實現(xiàn)資源的回收利用。當污泥中有毒有害污染物質含量較高、污水處理廠內建設用地緊張，而當地又有可供填埋的場地時，該方案可作為階段性、應急或備用的處置方案。

脫水污泥直接填埋（過渡階段方案）：深度脫水→填埋；脫水→添加粉煤灰或陳化垃圾對污泥進行改性處理→填埋。該方案占用土地量大，且導致大量碳排放。當污泥中有毒有害污染物質含量較高、污水處理廠內建設用地緊張，而當地又有可供填埋的場地時，該方案可作為階段性、應急或備用的過渡階段處置方案。

3、關鍵技術及其適用性

 

表1為城市污水處理廠污泥處理處置及資源化關鍵技術清單。

表1 城市污水處理廠污泥處理處置及資源化關鍵技術清單